Взломавшая код. Дженнифер Даудна, редактирование генома и будущее человечества - Уолтер Айзексон
Вскоре Даудна поняла, как полезно работать в таких крупных организациях, как Калифорнийский университет в Беркли и IGI. Инновации часто рождаются в гаражах и студенческих общежитиях, но поддерживают их именно институты. С логистикой комплексных проектов не справиться в отсутствие инфраструктуры. Это особенно верно в период пандемии. “IGI пришелся очень кстати, – говорит Даудна, – поскольку там были сформированы команды людей, которые могли помогать с составлением заявок, настройкой каналов в Slack, рассылкой групповых писем, назначением встреч в зуме и координацией использования оборудования”.
Юристы Беркли разработали стратегию, которая позволяла свободно делиться открытиями с другими исследователями коронавируса, но защищать при этом лежащую в основе этих открытий интеллектуальную собственность. На одной из первых встреч университетский юрист продемонстрировала шаблон для лицензирования без роялти. “Мы разрешим неисключительное бесплатное лицензирование любых результатов этой работы, – сказала она. – Мы все равно намереваемся подавать заявки на патентование любых открытий, но после этого будем делать их доступными для указанных целей”. На втором совещании исследовательской группы, состоявшемся 18 марта, Даудна представила участникам несколько слайдов с изложением этих принципов и лаконично подвела итог своей презентации: “Мы здесь не ради денег”.
Ко второму совещанию Даудна также подготовила слайд со списком из десяти проектов, которыми они решили заняться, и указала на нем, кто возглавит каждую команду. В некоторых из запланированных задач предполагалось задействовать новейшие технологии CRISPR, включая разработку диагностических методик на базе CRISPR и поиск способов безопасно доставлять в легкие человека систему CRISPR, способную находить и уничтожать генетический материал вируса.
Когда посыпались идеи, один из мудрых участников совещания, профессор Роберт Цянь, выступил со здравым предложением. “Давайте разделим задачу на две части, – сказал он. – Можно попытаться изобрести новые вещи, но сначала нужно потушить пожар в своем сарае”. Повисла пауза, но затем Цянь пояснил свою мысль. Им необходимо было решить насущную проблему с массовым тестированием, прежде чем разойтись по лабораториям и заняться созданием биотехнологий будущего. В результате первая сформированная Даудной команда получила задачу преобразовать пространство на первом этаже здания рядом с их конференц-залом в современную высокоскоростную автоматизированную лабораторию для диагностики коронавируса.
Глава 49. Диагностика
Америка проигрывает
Местные организации здравоохранения в США получили первое официальное руководство по диагностике новой коронавирусной инфекции 15 января 2020 года, в ходе конференц-звонка с микробиологом Стивеном Линдстрёмом из Центра по контролю и профилактике заболеваний (CDC). Он сказал, что в CDC разработали тест для выявления новой коронавирусной инфекции, но его не могут предоставить министерствам здравоохранения штатов, пока Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов (FDA) не одобрит его использование. Линдстрём пообещал, что много времени на это не понадобится, но до тех пор врачам придется отправлять пробы на тестирование в CDC в Атланте.
На следующий день врач из Сиэтла отправил в CDC мазок из носа 35-летнего мужчины, который вернулся из Уханя, после чего у него появились симптомы, напоминающие грипп. Он стал первым в США человеком с положительной пробой[492].
Федор Урнов на глазах у Дирка Хоккемейера получает первые образцы тестов от Дори Тью из пожарной части Беркли
Тридцать первого января министр здравоохранения и социальных служб США Алекс Азар, ведомству которого подчиняется FDA, объявил о чрезвычайной ситуации в области общественного здравоохранения. После этого FDA получила право ускорить одобрение коронавирусных тестов. Но это привело к странному непредвиденному последствию. В обычных обстоятельствах больницы и университетские лаборатории могут разрабатывать тесты для своих учреждений, при условии что такие тесты не выводятся на рынок. Но в случае объявления чрезвычайной ситуации в области общественного здравоохранения использование таких тестов запрещается, пока они не получат “разрешение на экстренное применение”. Благодаря этому можно избежать использования непроверенных тестов в разгар кризиса. В результате объявление Азара привело к введению новых ограничений для университетских лабораторий и больниц. Все было бы в порядке, если бы тесты CDC к этому моменту оказались широко доступны. Однако FDA по-прежнему не одобрило их применение.
Одобрение было наконец получено 4 февраля, и на следующий день тесты CDC стали рассылать в местные лаборатории. Тест работает (или должен работать) следующим образом: сначала с помощью длинного тампона из задней части носового канала пациента берется мазок. В лаборатории слизь подвергают воздействию химических составов из набора, чтобы выделить РНК. Далее РНК “обратно транскрибируется” в ДНК. Затем происходит амплификация ДНК, то есть создание миллионов копий нуклеотидных последовательностей в ходе хорошо изученного процесса, который называется полимеразной цепной реакцией (ПЦР) и осваивается большинством студентов-биологов.
Метод ПЦР был изобретен в 1983 году химиком Кэри Муллисом, работавшим в биотехнологической компании. Однажды вечером, сидя за рулем своей машины, Муллис придумал способ помечать последовательность ДНК и при помощи ферментов копировать ее в ходе повторяющихся циклов нагревания и охлаждения, или термоциклирования. “Начав с единственной молекулы ДНК, ПЦР может за день создать 100 миллиардов таких же молекул”, – написал он[493]. Сегодня процесс обычно осуществляется с помощью машины размером с микроволновую печь, которая повышает и понижает температуру смеси. Если в слизи присутствует генетический материал коронавируса, ПЦР амплифицирует его, чтобы его было легче обнаружить.
Когда штаты получили из CDC первые тестовые наборы, их решили испытать на мазках, результат по которым был уже известен. “Утром 8 февраля почтовая служба Federal Express доставила одну из первых посылок с тестами CDC в санитарно-гигиеническую лабораторию в восточной части Манхэттена, – написали в The Washington Post. – Несколько часов лаборанты пытались понять, работают ли тесты”. Тестируя мазки, в которых точно содержался вирус, они получали положительный результат. Это было хорошо. К несчастью, результат был положительным и при тестировании очищенной воды. Один из реагентов в тестах CDC оказался дефектным, поскольку подвергся загрязнению в процессе производства. “Вот черт, – сказала Дженнифер Рейкман, заместитель начальника городского департамента здравоохранения. – И что теперь делать?”[494]
Особенно унизительно было то, что Всемирная организация здравоохранения уже доставила в разные страны 250 тысяч диагностических тестов, работавших как положено. США могли бы получить часть этих тестов или воспроизвести их, но
